Embriologia da Região Rostral: Segmentação, Ossificação e Arcos Faríngeos

Segmentação e Eixo Rostrocaudal

Segmentação no Corpo e Região Rostral: Ocorre a partir da gastrulação, com a ação dos genes HOX. O corpo passa a ser segmentado, incluindo o rombencéfalo (parte do encéfalo primitivo), enquanto o mesencéfalo e o prosencéfalo não apresentam segmentação. Essa segmentação se dá pela divisão longitudinal do corpo em unidades distintas.

Padronização do Eixo Rostral/Caudal: Ocorre com a ação de moléculas inibidoras de WHIT presentes na placa pré-cordal, as quais permitem uma diferenciação, formando a região rostral (importante para a formação da cabeça).

Participação das Folhas Embrionárias na Região Rostral

Participação do Ecto, Meso e Endoderma na Formação da Região Rostral:

• Ectoderma (Crista Neural): Forma a região da face, como odontoblastos, alguns ossos e gânglios de alguns nervos.
• Mesoderma (Para-axial): Forma os ossos da base do crânio, musculatura da cabeça e o endotélio de vasos sanguíneos.
• Endoderma: Forma as estruturas do sistema digestório e respiratório, incluindo as glândulas anexas.

Participação da Crista Neural na Formação da Região Rostral: A crista neural (prosencefálica e mesencefálica) é responsável pela formação da região anterior, ou seja, a face, formando diversas estruturas importantes, como os osteoblastos e gânglios de alguns nervos. Além disso, participa da formação dos arcos faríngeos.

Desenvolvimento do Tubo Neural e Formação da Região Rostral: Na formação do tubo neural, ocorre a migração de diversas células, e a formação da crista neural é essencial para a diferenciação e consolidação da face.

Desenvolvimento Ósseo do Crânio

Formação Óssea do Neurocrânio – Base e Calota Craniana:

• A base do neurocrânio é formada a partir de ossificação endocondral, envolvendo 3 cartilagens (paracordal, hipofisária e pré-cordal).
• A calota craniana é formada a partir de ossificação endoconjuntiva/intramembranosa.

Cartilagens que Iniciam a Formação da Base do Neurocrânio:

• Paracordal: Base do osso occipital.
• Hipofisária: Corpo do osso esfenoide.
• Pré-cordal: Osso etmoide.

Ossos Derivados de Mesoderma e da Crista Neural:

• Mesoderma: Ossos da base do crânio.
• Crista Neural: Ossos da calota craniana e alguns ossos da face.

Diferença entre Ossificação a partir do Mesoderma (Endocondral) e da Crista Neural (Intramembranosa): A ossificação a partir do mesoderma é endocondral, ou seja, o osso é proveniente de uma cartilagem. Enquanto que a ossificação a partir da crista neural é intramembranosa, ou seja, o osso é formado diretamente sem usar um “molde” de cartilagem.

Formação da Parte Dorsal do Crânio: A região dorsal do crânio é derivada de mesoderma e crista neural. A porção dorsal é formada a partir do encéfalo e do ectoderma.

• Osso Frontal: Crista neural.
• Osso Parietal: Crista neural e mesoderma.
• Osso Occipital: Mesoderma.
• Osso Intraparietal: Mesoderma.

Regulação do Desenvolvimento Craniano

Cromiossintose: É o fechamento prematuro das suturas cranianas. O fechamento precoce de uma sutura provoca o aumento do crescimento em outras suturas, deformando o encéfalo e o crânio.

Mecanismo de Sinalização da Cromiossintose: O crescimento do osso é controlado pelo equilíbrio do nível de sinalização do Fgf. Uma dose baixa aumenta a proliferação de osteoblastos e uma dose alta promove a diferenciação óssea. Assim, o aumento de Fgf provoca o fechamento prematuro de sutura, caracterizando cromiossintose.

Papel do SHH na Linha Média: O Shh separa a região anterior em direita e esquerda. Sua expressão ocorre na placa pré-cordal e no meio do corpo. Se sua expressão for baixa, há pouca separação dos olhos. Se houver muita expressão na região mediana, a região do nariz cresce muito e os olhos ficam muito afastados.

Holoprosencefalia: Condição onde não ocorre a separação do cérebro em dois hemisférios distintos. Ocorre um defeito no desenvolvimento do encéfalo anterior, acompanhado por anormalidades faciais, como hipotelorismo, cebocefalia (apenas uma narina), ciclopia (apenas um olho) ou trigonocefalia (crânio em forma de triângulo).

Relação do SHH com Holoprosencefalia: A sinalização de Shh pela placa pré-cordal no encéfalo anterior promove a divisão em dois lóbulos. Assim, mutações no Shh que afetam sua sinalização gerarão defeitos na divisão do encéfalo anterior. Em caso de ciclopia, a proeminência frontonasal não será formada.

Induções:

• Indução Dorsal: BMP.
• Indução Ventral: SHH.

Arcos Faríngeos e Desenvolvimento Dentário

Arcos Faríngeos e Inervação:

• 1º Arco: Músculos da mastigação / Inervados: Nervo trigêmeo.
• 2º Arco: Músculos da mímica facial / Inervados: Nervo facial.
• 3º Arco: Músculo estilofaríngeo / Inervados: Nervo glossofaríngeo.
• 4º e 6º Arcos: Músculo constritor da faringe, cricotireoideo e levantador do véu palatino / Inervados: Nervo vago.

Estruturas Dentárias Derivadas:

• Papila Dentária: Deriva de ectomesênquima.
• Tecidos derivados da Crista Neural: Cemento, cartilagem de Meckel, osso alveolar e odontoblasto.

O odontoblasto induz a diferenciação do epitélio do broto dentário em ameloblasto.

Os músculos intrínsecos da língua derivam dos somitos occipitais.

Dlx5 e Dlx6 quando silenciados acarretam numa transformação homeótica da mandíbula em maxila.

Contexto Evolutivo

Origem e Evolução da Região Rostral dos Vertebrados: A origem foi a partir dos seres vivos que apresentavam o corpo segmentado. Nos seres humanos, a gastrulação permite essa segmentação (HOX) e a neurulação permite o desenvolvimento do sistema nervoso, a formação da região rostral (através da crista neural) e a não segmentação do prosencéfalo e mesencéfalo.

Teoria da Neotenia: Traduz a capacidade humana de se adaptar a uma variedade de condições, ou seja, permite uma flexibilidade intrínseca à vida humana. Desta maneira, os seres humanos nascem sem um “acabamento” completo, o que conduz ao desencadeamento de estruturas a funções (ex: cerebrais) ao longo de toda a vida.